Tratamiento Superficial Doble

NDICEPORTADA .............................................................................................................................. 1NDICE ................................................................................................................................... 2INTRODUCCIN .................................................................................................................. 3TRATAMIENTOS superficiales ........................................................................................ 4Tipos de Tratamientos Superficiales ....................................................................... 4Tratamiento Superficial Simple ............................................................................... 4Tratamiento Superficial Doble ................................................................................ 5Funciones de los Tratamientos Superficiales .................................................... 6Materiales .......................................................................................................................... 7Asfalto ........................................................................................................................ 7Agregados .................................................................................................................. 7Equipos ...................................................................................................................... 8PROCESO CONSTRUCTIVO ............................................................................................... 10Preliminares ............................................................................................................ 10Preparado ................................................................................................................ 11Colocacin de la Capa Superficial ........................................................................ 11Esparcido del Asfalto .............................................................................................. 11Uniones Transversales (Empalmes) ...................................................................... 13Juntas Longitudinales ............................................................................................. 13Distribucin del Agregado .................................................................................... 14Aplanamiento ......................................................................................................... 15Barrido .................................................................................................................... 15Remocin del exceso de agregado ........................................................................ 16Control de Trnsito ................................................................................................ 16Tratamientos Superficiales Mltiples ................................................................... 17Controles ................................................................................................................. 18CONCLUSIONES ................................................................................................................. 21INTRODUCCINEntre las tcnicas de Pavimentacin de carreteras, la de los tratamientos superficiales ha sido la que mayor evolucin ha experimentado en los ltimos aos, pasando de un sistema destinado a trnsitos livianos a ser utilizado en tratamientos de carreteras con trnsito pesado y en muchos pases, en autopistas.Los tratamientos superficiales pueden ser utilizados como capas de proteccin sobre caminos estabilizados o como conservacin de pavimentos asflticos. Los objetivos que se persiguen son la proteccin, impermeabilizacin y mejoramiento de la capa de rodadura, proporcionando adems una superficie antideslizante.TRATAMIENTOS SUPERFICIALESTipos de Tratamientos SuperficialesLos tratamientos superficiales abarcan desde una simple y ligera aplicacin de cemento asfltico o emulsin bituminosa, a mltiples aplicaciones de materiales asflticos sobre las que se distribuyen agregados ptreos.Tambin se consideran tratamientos superficiales algunos tipos de mezcla asfltica-agregados. Todos los tratamientos superficiales sellan y prolongan la vida de los caminos. Cada tipo tiene una o ms propsitos especiales. La siguiente es una clasificacin de tratamientos superficiales asflticos de acuerdo a su aplicacin y preparacin. Tratamientos superficiales con aplicacin de asfalto y distribucin de agregados. Tratamientos superficiales simples. Tratamientos superficiales dobles. Tratamientos superficiales con aplicacin nica de asfalto. Riego de imprimacin. Paliativos de polvo. Road rolling. Riegos de liga. Riego pulverizado (Fog seal). Lechadas asflticasTratamiento Superficial SimpleConsiste en una sola aplicacin uniformemente distribuida de ligante bituminoso, seguido de una aplicacin de rido de tamao tan uniforme como sea posible. Esta se realiza sobre una superficie acondicionada y con una estructura apropiada a las condiciones de solicitacin a que va a estar expuesta.Tratamiento Superficial DobleSon dos riegos alternados y uniformemente distribuidos de ligante bituminoso y rido sobre una superficie acondicionada previamente. El tamao medio del rido de cada distribucin sucesiva es la mitad o menos del tamao medio de la capa precedente. El espesor total es aproximadamente igual al tamao mximo nominal del rido de la primera aplicacin.Funciones de los Tratamientos SuperficialesUn tratamiento superficial por si mismo no es considerado un pavimento. Bsicamente brinda una cubierta impermeable a la superficie existente de la calzada y resistencia abrasiva del trnsito. Algunas de las funciones ms comunes con: Proveer una superficie econmica y duradera para caminos con bases granulares que tienen trnsitos ligeros y de mediano volumen. Prevenir la penetracin superficial de agua en bases granulares y pavimentos viejos que han comenzado a desintegrarse por el tiempo o a fisurarse. Rellanar huecos, recubrir y ligar partculas minerales desprendidas y restaurar la superficie del pavimento. Renovar superficies y restaurar la resistencia al deslizamiento de pavimentos deteriorados por el trnsito en los cuales los agregados superficiales han comenzado a pulirse. Restaurar capas de rodamientos afectadas por los agentes climticos y dar nueva vida a superficies de pavimentos resecas. Proveer una cubierta temporaria en los casos de construccin de pavimentos incompletos y demorados o cuando se trata de una construccin por etapas. Paliar el polvo. Asegurar la adherencia de las capas asflticas superiores con las bases granulares (riego de imprimacin). Asegurar la trabazn entre la superficie que est siendo pavimentada y la capa superior (riego de liga).MaterialesAsfaltoEl tipo de asfalto o agregado para una aplicacin especfica depende de la disponibilidad de los materiales, clima u objetivo del tratamiento superficial, variables que deben considerarse en la seleccin de dichos materiales. Un buen tratamiento superficial requiere que el asfalto tenga las siguientes caractersticas: Despus de aplicado, debe mantener la consistencia adecuada para embeber al agregado.1. Debe curar y desarrollar adhesin rpidamente.1. Despus del aplanamiento y curado debe mantener al agregado fuertemente ligado a la superficie del camino para prevenir el desprendimiento por el trnsito.1. Cuando se aplica en la cantidad adecuada no debe exudar o despegarse con los cambios de clima.Al seleccionar el grado de asfalto se deben considerar factores tales como caractersticas superficiales, temperatura del aire, humedad. Los tipos de asfalto ms comnmente usados en la ejecucin de tratamientos simples son: CRS - 2 1. RC - 250 y CA 120 - 150.AgregadosLa mayora de los agregados duros, tales como arena, grava, piedra chancada y escoria chancada, pueden usarse exitosamente en tratamientos superficiales. Sin embargo, el agregado seleccionado debe cumplir ciertos requisitos de tamao, forma, limpieza y propiedades superficiales. Cuando se usan asfaltos cortados el agregado debe estar seco. Sin embargo, si se usa un asfalto emulsificado, el agregado, cuando se aplica, puede estar hmedo.En lo posible, debe ser de un solo tamao, de forma cbica o piramidal, tan limpio como sea posible para asegurar una buena adhesin de asfalto.El tipo de sello o tratamiento superficial ms comnmente usado es el de tamao nominal TN 10-2,5 mm y para doble tratamiento la combinacin TN 20-10 mm y 10-2,5 mm, cuyas especificaciones granulomtricas son:% QUE PASA

Tamicesrido 10/14rido 4/6

16 mm14 mm10 mm8 mm6.3 mm4 mm0.075 mm10085 - 1000 - 15---0 - 2---10085 - 1000 - 150 - 2

EquiposEl xito de un tratamiento depende en gran medida del buen estado de conservacin y del buen funcionamiento del equipo. El regador y la gravilladora debern ser objeto de una profunda revisin durante el invierno y antes de empezar la temporada, debern realizarse ensayos para comprobar su buen estado.En una obra de este tipo, pueden distinguirse los siguientes equipos: Camin regador de asfalto. Rodillo metlico liso. Compactador neumtico. Gravilladora. Barredora.El objetivo que debe cumplirse en la realizacin de un tratamiento superficial, es a travs de la secuencia constructiva adecuada, obtener una distribucin uniforme de ligante asfltico y de agregado ptreo, tanto transversal como longitudinalmente y un adecuado acomodo de las partculas de ridos. El xito de la operacin depender de: Estado de conservacin de los equipos. Condiciones de ejecucin. Competencia del personal.Proceso ConstructivoPreliminaresEl asfalto debidamente aplicado sostendr el agregado, y sin llenar los baches, impermeabilizar y no dejar pasar el aire hacia la superficie. Para obtener estos resultados debe esparcirse una fina capa o membrana de asfalto sobre la superficie sin agregado de ningn tipo.La cubierta del agregado se esparcir uniformemente, a lo sumo dentro del minuto despus de aplicado el asfalto. La precisin con que debe procederse requiere un nmero de camiones suficiente, con carga de agregado, ya listo para su aplicacin, a fin de poder cubrir completamente la fina capa de asfalto en un lapso mnimo.Para obtener los resultados deseados se requiere tiempo exacto y coordinacin. Inmediatamente despus de la aplicacin del asfalto, el agregado debe ser, esparcido y asentado en su lugar por medio de la aplanadora para obtener una superficie lisa y compacta, de textura llana.El aplanamiento debe interrumpirse tan pronto como el asfalto se haya endurecido, o de otro modo, la juntura entre la superficie y el agregado ser inevitablemente rota por la aplanadora.El trfico deber ser desviado o en ultimo caso, controlado a una velocidad no superior a 14 Km. por hora, hasta que el asfalto se haya asentado. Este tiempo variar, de acuerdo con las condiciones climatricas.La primera fase de la operacin no deberla empezarse hasta que toda la operacin est lista para terminarse, o completarse sin retardos en una sola faena.PreparadoConsiste en la aplicacin de asfalto a la superficie de una capa base sin asfalto, con los propsitos siguientes: Impermeabilizar la superficie de la base. Sellar y juntar las partculas sueltas de material inerte. Endurecer la .superficie. Promover una adhesin entre la, base-y el tratamientoColocacin de la capa superficialSobre la superficie preparada de la base se esparce de 1 a 2,5 litros, por metro cuadrado de superficie, de asfalto lquido de baja viscosidad, y se le hace penetrar lo mis profundamente posible. Si el asfalto no es absorbido por completo en las prximas 24 horas, el exceso deba ser sacado aplicando la cantidad justa e indispensable de arena, para prevenir desprendimientos con el trfico.Antes de comenzar el tratamiento, todo el contenido voltil del asfalto, debe haberse evaporado, procedindose a barrer la arena suelta que haya quedado en la base.Esparcido del asfaltoAntes de comenzar la operacin, debe hacerse una lnea a lo largodel camino, que servir de gua al conductor del camin distribuidor.Esta lnea puede hacerse unos 2 pies afuera del rea a asfaltarse y pueden usarse rocas de un tamao ms o menos uniforme.En las calles de la ciudad pueden usarse las cunetas o el encintado de la acera como guas.Los operarios del distribuidor deben tener cuidado en igualar el encintado a la cuneta y no hacerlo ms corto s superponerla.Es conveniente proteger la cuneta o el encintado de los derrames, o cubrirlo con una coraza o papel.El largo de cada esparcido debe ser determinado antes de comenzar la faena de la aplicacin del asfalto, de acuerdo con el nmero de camiones que transporta el agregado, que haya disponibles. Otro factor muy importante, que debe tenerse presente, es determinar los perodos de tiempo entre el esparcido del asfalto y el esparcido del agregado. De ninguna manera se esparcir ms asfalto que el que se quiera cubrir con agregado en menos de un minuto. Habr tambin que considerar, para el asentamiento del largo del esparcido, tanto la cantidad de trfico a controlarse, como, el movimiento en las intersecciones con otros caminos.Una vez efectuados todos los ajustes y chequeos necesarios, incluyendo el calentamiento del asfalto hasta que adquiera la viscosidad apropiada para esparcirla, la aplicacin en proporcin correcta no debiera presentar problemas.El conductor del distribuidor, sencillamente se limitar a mantener la velocidad preestablecida, de acuerdo con la lectura del dial del bitumeter.El chequeo de la cantidad de asfalto consumido deber hacerse de cada trayecto.Esto es posible de hacer fcil y rpidamente calculando los litros por metro cuadrado que se hayan consumido, mediante la aplicacin de la frmula siguiente:en donde:R = Asfalto aplicado en litros, por metro cuadrado.T = Total de litros esparcidos por el distribuidor, a la temperatura del esparcido. (Lectura del contenido de asfalto antes de esparcir menos lectura del contenido, despus de esparcido).W = Ancho del rea esparcida en metros.L = Largo del rea esparcida en metros.M = Mltiplo para corregir el volumen del .asfalto en base a 15,5 C.Uniones transversales (empalmes)Las uniones transversales, speras e imperceptibles, pueden ser cortadas empezando y terminando l esparcido de asfalto y agregado, en papel. El papel debe ubicaras de modo que la orilla delantera quede localizada en la unin deseada. El distribuidor guiado a la velocidad correcta para la proporcin deseada de aplicacin, debiera empezar esparciendo en el papel de modo qu cuando toque la superficie, la barra esparcidora estar .produciendo una aplicacin completa y uniforme. Una segunda hilera de papeles debera ser ubicada, atravesando la vereda, en el punto de trmino predeterminado por el distribuidor. Esto dar una juntura derecha y afilada. Despus que el esparcido de agregado ha pasado sobre el papel, debe ser inmediatamente removido y destruido. Para la prxima aplicacin, el borde de ataque (sobresaliente) del papel, debe ser ubicado en la capa previa de tratamiento, de modo que estar dentro de 1 pulgada de la lnea de rompimiento o trmino. Esto impedir un vaco entre ambos esparcidos.Juntas longitudinalesLas aplicaciones completas de asfaltos y agregado, eliminarn las junturas longitudinales, pero en la mayora de los tratamientos, el trfico debe ser mantenido en la mitad longitudinal del camino, por lo tanto, la juntura es ineludible. Adems, no debe hacerse una cubierta de asfalto de ancho completo, a menos que el distribuidor sea capaz de aplicar toda la presin, a toda la barra esparcidora y las provisiones puedan seguir inmediatamente, con una cubierta de agregado a todo ancho.Para impedir al agregado de acumulaciones, en la juntura longitudinal, la orilla del esparcido de agregado deber coincidir con la orilla del grosor completo del asfalto aplicado. Esto permitir un ancho que podr ser superpuesto cuando se aplique asfalto en la vereda adyacente. Despus, cuando el agregado sea esparcido para el ancho completo, en la prxima vereda, no habr acumulaciones en la juntura. El ancho de la franja variar, dependiendo de que la altura de la barra forme o no, abanicos dobles y triples y por los espacios entre los boquetes.Si es posible, la juntura longitudinal debera estar a lo largo de la lnea central del pavimento que se est tratando. Debera usarse una gua establecida para asegurar que la juntura longitudinal quede justamente en el centro del camino.Distribucin del agregadoTodo el agregado necesario para el esparcido planeado deber estar a mano antes de empezar. Cuando se mueva el distribuidor hacia adelante para esparcir el asfalto, el esparcidor de agregado debe empezar inmediatamente detrs. Es esencial que el asfalto sea cubierto dentro de un minuto a lo sumo, ya que el aumento de viscosidad que se produce dentro de ese tiempo puede impedir una buena humedad y juntura del agregado. Es tambin importante que el agregado se esparza uniformemente y en la proporcin apropiada. Es una aplicacin simple, normalmente el agregado no se pegar al asfalto en ms del grosor de una partcula, as es que resulta intil aplicarlos en una proporcin mayor que el grosor de una capa simple.Un control de alto grado se logra con esparcidoras mecnicas, empujadas por tractor, o con esparcidoras automticas. Una proporcin uniforme de aplicacin se obtendr con un esparcidor correctamente ajustado, si se mantiene un taqumetro para asegurar una velocidad uniforme.Otra ayuda para controlar la proporcin de distribucin, es cubriendo el largo con la carga de agregado de cada camin. El exceso de agregado, si se ha dejado en algunas reas, debe ser removido de inmediato con palas cuadradas. En reas donde la aplicacin es insuficiente, debe aadirse agregado adicional, lo ms rpido posible.AplanamientoEsto asienta el agregado en el asfalto y promueve la juntura que es necesaria para resistir el paso del trfico.El Instituto del Asfalto recomienda que en todos los tratamientos de superficies, se use aplanadoras con ruedas neumticas. Aunque ambos tipos dan buenos resultados, el primero da una presin uniforme, a toda el rea, mientras que la rueda de acero har presin slo en los lugares ms altos. Adems, la presin de contacto, de la aplanadora de neumticos, puede ser bajada para prevenir el tratamiento de las partculas suaves. En todo caso deberan usarse aplanadoras automticas para cada esparcidor de agregado. El aplanamiento debera empezar inmediatamente despus de la distribucin del material cubridor, con una aplanadora neumtica y continuar hasta que el agregado se asiente apropiadamente en el empaste.Tan pronto como el agregado tenga un asentamiento, o se haya endurecido, el aplanamiento debe ser interrumpido o la juntura entre asfalto y el agregado podra romperse con la aplanadora. El aplanamiento debera empezarse en la lnea de afuera del tratamiento, y proceder en direccin longitudinal, avanzando hacia el centro del trabajo. Cada viaje debe sobreponerse al viaje anterior, en ms o menos mitad del ancho de las ruedas delanteras o del rodillo.BarridoEl agregado distribuido en forma apropiada no requerir redistribucin, y las dragas deberan ser eliminadas. Las dragas tienden a trasladar las partculas ms pequeas al fondo e impedir la adhesin de las partculas ms grandes. Tambin tienden a desalojar o desglosar el agregado adherido, dando vuelta la parte asfaltada hacia arriba, de modo que las ruedas del trfico terminan por cogerlo.Remocin del exceso de agregadoA pesar de las precauciones, siempre habrn partculas sueltas de agregado en la superficie del camino, despus de completada la operacin de aplanamiento. Antes de que se cubra con asfalto la vereda adyacente, se debe barrer el agregado suelto a lo largo de la juntura, y si es necesario, del resto de la vereda no cubierta.El agregado que no adhiere crea un problema, ya que los neumticos en vehculos rpidos, cogern las partculas sueltas arrojndolas contra los vehculos siguientes, daando a menudo faroles delanteros, parabrisas y los niquelados. Estas partculas deben ser removidas, por un barrido ligero con una barredora rotatoria durante el fresco de la maana (temprano) cuando el asentamiento final del asfalto ya ha ocurrido.Control del TrnsitoEn el rea de trabajo, el control del trnsito es un factor de gran importancia, si se quiere obtener un trabajo de alta calidad. Un trnsito de alta velocidad, sobre un trata miento fresco, desplazar el agregado, produciendo una superficie negra, aceitosa y resbaladiza. El trnsito debe sencillamente desviado, en .caso de no ser esto posible, permitirlo solamente en la vereda que est en construccin. Cuando el trabajo est completado y el asfalto inicial se haya asentado, el trnsito debe ser controlado a una velocidad mxima de 35 Km./h hasta que el asentado del asfalto haya sido definitivo.El tiempo que demore el ltimo asentamiento depender de las condiciones climatolgicas. El trnsito dirigido a travs de las reas de trabajo se har de modo que los operarios tengan la mxima seguridad y las menos interrupciones posibles en sus trabajos El control del trnsito debe ser mantenido fuera del rea de trabajo.El mejor modo de controlar el trnsito, es con seales de advertencia, banderilleros, y un piloto de tractor, guiando los vehculos fuera de la zona de trabajo.El control de trnsito debe extenderse al equipo de transporte. Los camiones del agregado, debern ser puestos en ruta hacia el esparcidos en la direccin contrara a la de los trabajos de tratamiento de superficie. Esto, les impedir regresar por el lugar, fresco del tratamiento. Todos los camiones deberan, dar vuelta en un lugar designado, lejos del rea de trabajo.Tratamiento de superficies mltiplesPara pavimentos con un trfico intenso, o cuando se desea construir una nueva y gruesa esterilla, se recomienda usar tratamientos dobles y triples. Este tipo de superficie producir un grosor de 1/2 pulgada, que aplicada sobre una base slida, ser capaz de soportar trficos intensos en gran volumen, por largos perodos.Cuando se efectan aplicaciones mltiples, es esencial que cada capa siguiente de agregado se fusione por completo con la carga previamente ubicada, de modo que la obra completa forme una sola masa homognea, con una superficie lisa y compacta. El xito de ste tipo de obra, depende de la ligazn o fusin de las partculas y de la distribucin homognea del asfalto a travs de la masa entera.El agregado de tamao ms grande se ubicara en el fondo, colocando encima las capas sucesivas, con agregado ms fino. Una regla generalmente aceptada, es que la segunda aplicacin del agregado debera ser cerca de la mitad del tamao de la primera aplicacin de agregado, y la tercera cerca de la mitad del grosor de la segunda.Por ejemplo, si la primera capa de agregado es de ms o menos de 1 a 1 pulgada de grosor, la segunda debera ser de 1/2 a 1/4 de pulgada y la tercera de 1/4 a 1/8 de pulgada (tamiz N 6), usando agregado normal. El grosor total para un tratamiento doble de superficie con los primeros dos agregados podra ser cerca de 1 pulgada, y para un tratamiento triple, usando las tres medidas, cerca de 11/8 pulgadas. El grosor ser menos con grandes porcentajes de partculas lisas en el agregado.La cantidad de cada medida de agregado, para un tratamiento mltiple, es la cantidad requerida para cubrir la superficie del grosor de una piedra. Esta cantidad de esparcido, debera ser determinada sin discrepancias permitidas para esparcidos errneos.Los procedimientos de construccin para los tratamientos mltiples son, esencialmente, los mismos que para los tratamientos simples, exceptuando que el proceso se repite una o dos veces. El procedimiento para un tratamiento doble consiste de los siguientes pasos: Ubicacin de la primera aplicacin de asfalto. Ubicacin de la primera aplicacin de agregado. Aplanamiento de la primera capa de agregado. Ubicacin de la segunda capa de asfalto. Ubicacin de la segunda capa de agregado. Aplanamiento de la segunda capa de agregado.Debiera haber una imprimacin o vulcanizacin apropiada, entre cada tratamiento.ControlesDurante la ejecucin de la obra se deben efectuar los controles siguientes: Condiciones climticas.Es ideal un clima clido, seco. No se debe trabajar si la temperatura ambiente es menor de 10 C para emulsiones asflticas y 15 C para cementos asflticos y cortados, o si la temperatura superficial es menor de 21 C. No debe trabajarse si hay tiempo neblinoso o posibilidades de lluvia. Condiciones de la superficie.La superficie deber estar limpia, libre de materias extraas y seca, sin acumulaciones de bitumen correspondiente a la imprimacin o liga. EquiposTodas las partes de los equipos deben examinarse de modo de tener la certeza que estn en buenas condiciones de trabajo. Se debe verificar que la barra regadora est colocada a la altura correcta para el traslape adecuado y que todas las boquillas estn limpias y en el ngulo adecuado. Granulometra y humedad de los agregados, segn especificaciones. Temperatura de aplicacin del asfalto, segn grfico viscosidad. Control de las cantidades de asfalto (ASTM D 2995-79) y agregados aplicadas segn dosificacin. Muestreo de todas las partidas de asfalto llegadas a la obra para su anlisis de calidad.

Esquema del Tratamiento Superficial Doble.Nota: Para el Tratamiento Superficial Simple, solo se realiza la primera etapa, hasta la actividad de barrido.CONCLUSIONESEn resumen, los tratamientos superficiales son aplicaciones uniformes de asfalto, con dosificaciones variables, ya sea sobre capas estabilizadas o pavimentos existentes, y tienen por finalidad el mejorar o conservar las caractersticas fsicas y mecnicas de las superficies tratadas.Cada tipo de tratamiento superficial implica un objetivo especfico, debiendo evaluarse cada situacin, para asegurar que la alternativa elegida sea la ms adecuada de acuerdo a la solucin requerida.Segn lo anterior, se debe realizar un examen completo de la superficie del camino para determinar las reparaciones necesarias y para evaluar requerimientos del tratamiento. Se registran las variaciones en los anchos del camino, secciones transversales y perfiles longitudinales que perjudiquen el aspecto del mismo. Si se va a reacondicionar una calzada vieja, deben ubicarse baches, reas fisuradas, depresiones, reas de exudacin de asfalto o reas pulidas, absorbentes y otros defectos superficiales.Se realizarn las correcciones y reparaciones de manera tal que el camino est en una buena condicin antes de comenzar el tratamiento. Cuando se realizan reparaciones superficiales, tales como bacheos, se permitir que transcurra un tiempo suficiente antes de comenzar el tratamiento superficial, para asegurar su consolidacin bajo trnsito.El papel del ligante asfltico en un tratamiento superficial, es fundamental al ser el vnculo de unin, no slo de los ridos entre s sino tambin de stos a la base.Ahora bien, ante la cada vez ms elevadas solicitaciones de trnsito y la necesidad de asegurar la durabilidad de los pavimentos, los ligantes tradicionales presentan limitaciones, lo cual ha impulsado el desarrollo de los ligantes modificados. En stos se ha incorporado al residuo asfltico, aditivos destinados a mejorar las propiedades del asfalto.Universidad Catlica del NorteFacultad de Arquitectura, Construccin e Ingeniera CivilDpto. de Construccin CivilINFRAESTRUCTURA DE TRANSPORTE I"TRATAMIENTOSSUPERFICIALESSIMPLE Y DOBLE"

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Ejemplos de Dosificacin de Tratamiento Superficial (Mtodo indirecto de Podest y Tagle)Buenos das a todas las personas que visitan nuestraweb deingeniera civil, ahora les presento estos problemasresueltosde dosificacin detratamientosuperficial, utilizando elMtodo indirecto de Podesta y Tagle (Dosificacin de Tratamiento Superficial), a continuacin el desarrollo total de los tres problemas.Los tres problemas nos indican comocalcularla cantidad de ligante segn el mtodo de Podest y Tagle.

PROBLEMA 1.

Disear untratamientosuperficial doble, usando un agregado que tiene la granulometra siguiente:

Tamiz % que pasa Cantidad de agregado suelto1 (38,1 mm) 100 Grande 19 L/m21 (25,4 mm) 77 Medio 7 L/m2 (19,1 mm) 50 Fino 2 L/m2 (12,7 mm) 5 Total 28 L/m2

Solucin:

- Determinacin de TME

Secalcular por interpolacin entre los valores que definen la granulometra de las partculas grandes alrededor del 80 % que pasa.

Aumento de % Aumento de tamao en mm100 - 77 = 23 % 38,1 mm 25,4 mm = 12,7 mm80 77 = 3 % = x mm

x = 3*12,7/23 = 1,66 mm

TME = 25,4 mm + 1,66 mm = 27,06 mmTME == 27 mm.

Se puede obtener tambin el TME, en funcin de una curva granulomtrica.

- Para un cemento asfltico CA 120/150, las cantidades de ligante se calcularan a travs de los porcentajes de ligante de laTabla5 y sern:

a. Cantidad total de ligante (Qt): Qt/Vol.Ag.Suelto = 9%

Qt = 9 % * 28 L/m2 = 2,52 L/m2 de cemento asfltico (C.A.)

b. Cantidad en la 1 Aplicacin (Q1): Q1/TME = 5%

Q1 = 5 % * TME = 0,05 * 27 mm = 1,35 mm 0,00135 m en 1 m2

Estosignifica0,00135 m3/m2 1,35 L/m2 de cemento asfltico.

c. Cantidad en la 2 Aplicacin (Q2): Q2 = Qt - Q1

Q2 = 2,52 L/m2 1,35 L/m2 = 1,17 L/m2 de cemento asfltico.

Respuesta:

Cantidad de ligante en la 1 Aplicacin (Q1) = 1,35 L/m2 de cemento asfltico.


Cantidad total de ligante (Qt) = 2,52 L/m2 de cemento asfltico.

PROBLEMA 2.

Disear untratamientosuperficial triple, usando un agregado que tiene la granulometra siguiente:


Solucin:



Aumento de % Aumento de tamao en mm100 - 66 = 34 % 38,1 mm 25,4 mm = 12,7 mm80 66 = 14 % = x mm

x = 14*12,7/34 mm

TME = 25,4 mm + 5,24 mm = 30,64 mmTME = 31 mm.

Se puede obtener tambin el TME, en funcin de una curva granulomtrica.

- Para un cemento asfltico CA 120/150, las cantidades de ligante se calcularan a travs de los porcentajes de ligante de laTabla5 y sern:




Q1 = 5 % * TME = 0,05 * 31 mm = 1,6 mm 0,0016 m en 1 m2


c. Cantidad en la 2 Aplicacin (Q2): Q2/Vol.Ag.Grande.Suelto = 3%

Q2 = 3 % * 21 L/m2 = 0,6 L/m2 de cemento asfltico.

d. Cantidad en la 3 Aplicacin (Q3): Q3 = Qt - (Q1 + Q2)

Q3 = 2,8 L/m2 (1,6 L/m2 + 0,6 L/m2) = 0,60 L/m2 de cemento asfltico.

Respuesta:




Cantidad total de ligante (Qt) = 2,80 L/m2 de cemento asfltico.

PROBLEMA 3.

Disear untratamientosuperficial triple, donde se utilizara un asfalto diluido RC-1 con un residuo asfltico del 65%, adems un agregado cuya granulometra y cantidades se muestran en el siguiente cuadro. La superficie del camino en la cual se aplicara eltratamientosuperficial es rugosa y su ndice de Rugosidad es 1,2.


Solucin:



Aumento de % Aumento de tamao en mm100 - 70 = 30 % 25,4 mm 19,1mm = 6,3 mm80 - 70 = 10 % x mm

x = 10*6,3/30 = 2,1 mm TME = 19,1 mm + 2,1 mm = 21,2 mm

- Para un asfalto diluido RC-1, las cantidades de ligante se calcularan a travs de los porcentajes de ligante de laTabla5 y sern:



Correccin por utilizar asfalto diluido RC-1 = C.A./0,65

Qt = 3,15/0,65 = 4,85 L/m2 de asfalto diluido RC-1.


Q1 = 5 % * TME = 0,05 * 21,2 mm = 1,06 mm


Correccin por rugosidad de laTabla6

ndice de Rugosidad = 1,2 el factor es 1,1


Q1 = 1,06*1,1/0,65 = 1,8 L/m2 de asfalto diluido RC-1

c. Cantidad en la 2 Aplicacin (Q2): Q2/Vol.Ag.Grande.Suelto = 3%

Q2 = 3 % * 23 L/m2 = 0,69 L/m2 de cemento asfltico.


Q2 = 0,69/0,65 = 1,06 L/m2 de asfalto diluido RC-1.

d. Cantidad en la 3 Aplicacin (Q3): Q3 = Qt - (Q1 + Q2)

Q3 = 4,85 L/m2 (1,8 L/m2 + 1,06 L/m2) = 1,99 L/m2 de asfalto diluido RC-1

Respuesta:

Cantidad de ligante en la 1 Aplicacin (Q1) = 1,8 L/m2 de asfalto diluido RC-1.



Cantidad total de ligante (Qt) = 4,85 L/m2 de asfalto diluido RC-1.

Esperamos que estosejerciciosresueltosdedosificacin de tratamientos superficiales por el mtodo de Podest y Tagle, les sea de utilidad a todos aquellos ingenieros interesados en el diseo detratamientossuperficialesno olviden dejarnos sus opiniones y compartir las publicaciones en sus redes sociales, saludos a toda la comunidad deingeniera civilque nos visita da a da.

http://www.cuevadelcivil.com/2015/02/ejemplos-de-dosificacion-de-tratamiento_24.html

Factores que intervienen en el diseo de tratamientos superficiales: Dosificacin de tratamientos superficiales

FUNDAMENTOS

Dosificacin de los agregados.- Las partculas del agregado deben formar un mosaico uniforme sin fallas y sin superposiciones.

Dosificacin del ligante.- La dosificacin del ligante se realiza en dos etapas; en primer lugar se establecen procesos para determinar el volumen de vacos de la capa de agregado, posteriormente, en base a este dato, se dosifica la cantidad del ligante.

III.3.1. MTODO DIRECTO DE VANISCOTTE Y DUFF

Est basado en el uso de una caja dosificadora con tapa de vidrio graduada, cuyas dimensiones son:

Ancho = 25 cmLargo = 80 cmAlto = 4 cm

La caja en posicin horizontal se llena con el agregado y se tapa.

Se coloca la caja en posicin vertical, en la direccin de la mayor dimensin.

En esta nueva posicin se observa una disminucin del volumen del agregado, la cual se determina con la ayuda de la graduacin en centmetros de la tapa de vidrio.

La disminucin de volumen corresponde al porcentaje de vacos, que ser ocupado por el ligante bituminoso.

III.3.2. MTODOS INDIRECTOS

III.3.2.1. MTODO DE HANSON

III.3.2.1.1. DESCRIPCIN DEL MTODO

Este mtodo se basa en las siguientes verificaciones experimentales:

1.- Cuando se distribuye un agregado de una sola dimensin en una plataforma, previamente imprimada con un ligante bituminoso, las partculas quedan en una posicin desordenada y el volumen de vacos es aproximadamente el 50 %.

2.- Despus de un trabajo de compactacin las partculas se orientan y el porcentaje de vacos disminuye aproximadamente a 30 %.

3.- Como consecuencia de las cargas del trfico, el agregado y el ligante adquieren su mxima densidad y los vacos se reducen aproximadamente al 20%. Todas las partculas se acomodan en una posicin que corresponde a su lado ms achatado.

Si:Es = espesor de la capa sueltaEg = espesor del agregadoEv = espesor correspondiente a vacosEc = espesor final compactado

Entonces:Ev = 0,20 Ec

4.- El espesor promedio final del tratamiento superficial es determinado por la menor dimensin promedio de las partculas del agregado. Esta dimensin ha sido denominada por Hanson dimensin media mnima (ALD).Ec=ALD

Figura. III.1.Dimensin Media MnimaFuente: Pavimentao (Tomo III), Cyro Nogueira Baptista, 1981

La dimensin media mnima se define como la menor distancia perpendicular entre dos placas paralelas, a travs de las cuales las partculas pasaran justamente.

El valor de ALD permite determinar la cantidad de agregado en kg/m2 y sirve tambin de base para calcular la cantidad de ligante en L/m2.

5.- DOSIFICACIN DEL AGREGADO: La cantidad de agregado en kg/m2 se encuentra de la siguiente forma:

De acuerdo al punto 1:Ev=Eg=0,50 EsEv=Ec EgPor tanto:Ev=Ec 0,50 Es

De acuerdo al punto 2:Ev=0,20 EcPor tanto:Ec - 0,50 Es = 0,20 Ec

Resolviendo la ecuacinEc=ALD=0,625 Es

Es=Eg=1,6 ALD

Considerando un 15 % de prdidas se tiene: Es = 1,15 * 1,6 * ALD

Eg=1,84 ALD

6.-DOSIFICACIN DEL LIGANTE:Ev=Eb=0,20 ALD

Si se llena la totalidad de vacos con el ligante asfltico, Hanson verific que se produce una exudacin del ligante despus del paso del trfico, lo cual origin la necesidad de corregir el porcentaje de vacos.

La cantidad de ligante necesario para llenar el 20 % de vacos depende de: la calidad del agregado y deltrfico previsto, por lo cual el espesor corregido del ligante ser:

Eb = 0,20 * C * ALDdonde: C = factor expresado en decimales.

En la tabla siguiente se indican los porcentajes C de ligante necesarios para llenar el 20 % de vacos del agregado, considerando una plataforma limpia, seca y previamente imprimada.

Tabla III.4.Cantidad de Ligante para llenar el 20 % de Vacos

7.- PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL ALD: Se aplica al anlisis de agregados de una sola dimensin, el mismo fue desarrollado por el Departamento de Caminos de Victoria (Australia), y se realiza siguiendo los siguientes pasos:

Se determina la granulometra del agregado y se llevan al grfico de la figura III.2. El agregado de tamao medio se obtiene determinando un tamiz terico, por el cual debera pasar el 50 % de las partculas del agregado.

Determinacin del ndice de Cubicidad: Para su determinacin se usael mismo material que fue utilizado para el ensayo de granulometra, cada fraccin de material clasificado es ensayada en forma separada, haciendo pasar por las aberturas de los moldes. Se define el I.C. como el peso del material que pasa por las aberturas de los moldes estandarizados, calculado en porcentaje, en relacin al peso total de la muestra ensayada.

La dimensin media mnima ALD, se encuentra el grfico de la figura III.3.

Figura III.2.Curva Granulomtrica del Agregado Fuente: Pavimentao (Tomo III), Cyro Nogueira Baptista, 1981

Figura III.3.Valor del Tamao Mximo Efectivo (ALD), en Pulgadas.Fuente: Pavimentao (Tomo III), Cyro Nogueira Baptista, 1981

III.3.2.2. MTODO DE PODESTA Y TAGLE

III.3.2.2.1. DESCRIPCIN DEL MTODO

Para la aplicacin de este mtodo destinado a la dosificacin de tratamientos superficiales simples, dobles y triples, dese han establecido las siguientes condiciones:

Se aplica a la dosificacin de tratamientos superficiales simples, dobles y triples.

La base de la superficie donde se aplicar el tratamiento, debe ser lo suficientemente estable para impedir que las partculas del agregado se entierren o penetren en su interior, por efecto de la compactacin o el trfico vehicular posterior.

No debe existir exceso de material bituminoso sobre la base, despus de la imprimacin.

La cantidad de agregados se expresa en volumen de material suelto, los materiales bituminosos en volumen de cemento asfltico, reducido a 15,5 C.

Cuando en lugar de cemento asfltico se utilizan asfaltos diluidos o emulsiones, ser necesario considerar un incremento de la cantidad con el fin de igualar la tasa de cemento asfltico calculada. Ejemplo: Si en vez de P L/m2 de cemento asfltico, se utiliza un asfalto diluido de curado rpido RC-1 que tiene un 65 % de asfalto residual, la cantidad corregida de asfalto RC-1 ser: P/0,65 L/m2.

En tratamientos superficiales dobles o triples, la cantidad de ligante a distribuir en la primera aplicacin est en funcin del nmero de milmetros que corresponde al tamao mximo efectivo (TME) de las partculas de agregado a las que recubrir.Se denomina TME a la abertura en milmetros, del tamiz que deja pasar el 80 % de material.

La tasa en la primera aplicacin de ligante, de cualquiera de los dos tipos, no debe ser menos de 0,5 L/m2.

En el tratamiento triple la cantidad de ligante en la segunda aplicacin se determina en funcin del nmero de litros del agregado de mayor tamao suelto.

En tratamientos simples, dobles o triples, la cantidad total de ligante a emplear se determina en funcin del nmero total de litros de agregados sueltos utilizados en su ejecucin.

De acuerdo a estos criterios, en la tabla siguiente, se muestran los porcentajes de ligante, para diferentes tipos de relaciones:

Tabla III.5.Porcentaje de Ligante para Diferentes Relaciones

RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE

El mtodo expuesto considera aplicaciones en superficies lisas, barridas e imprimadas. Si las superficies no cumplen esta condicin se debe tomar en cuenta la rugosidad de la superficie. Para este fin se toma 50 gramos de arena comprendida entre los tamices Nos. 50 y 100 la que se extiende sobre la superficie de la plataforma, de forma circular, de tal manera que se llenan las depresiones o cavidades existentes. Una vez hecha la distribucin se mide el dimetro, en centmetros, del rea circular cubierta por la arena y se determina el ndice de rugosidad mediante la expresin siguiente:

De manera ms sencilla, se puede esparcir arena en un rea predeterminada, por diferencia de pesos se obtiene el peso del material utilizado en esa operacin, para calcular indirectamente el rea circular cubierta por 50 gramos de arena. Siendo S el rea predeterminada y P la cantidad en gramos de arena necesaria para cubrir esta rea, el rea circular correspondiente a 50 gramos se calcula con una simple regla de tres:

Siendo x el rea circular cubierta por los 50 gramos de arena, su dimetro d ser igual a:

De acuerdo al ndice de Rugosidad, el Ing. Tagle recomienda aumentar las cantidades de material bituminoso, en las siguientes proporciones.

Tabla III.6.Aumento de Ligante por Rugosidad de la Superficie

III.3.2.3. MTODO DE N. W. McLEOD

III.3.2.3.1 DESCRIPCIN DEL MTODO

PROYECTO DE TRATAMIENTO SUPERFICIAL SIMPLE CON AGREGADOS GRADUADOS

El Ing. McLeod despus de varias experiencias lleg a la conclusin de que el porcentaje de vacos del agregado suelto, establecido como el 50 % por el mtodo de Hanson, en la realidad excepcionalmente se cumple, a su vez muy ocasionalmente este porcentaje es menor a 40 %.

La hiptesis de Hanson de que el trfico pesado y las condiciones de clima reducen este porcentaje al 20 %, en la realidad no ocurre. Si consideramos que el porcentaje de vacos del agregado suelto es del 40 %, el porcentaje de vacos del tratamiento simple despus de la apertura al trfico ser igual a:40/50 * 20=16 %

Por lo tanto utilizando la hiptesis de Hanson se tendr un exceso en la cantidad de asfalto, especialmente si se utiliza agregado graduado. Por esta razn es necesario introducir una correccin a la fraccin de vacos:

FORMULA CORREGIDA PARA EL CLCULO DE LA CANTIDAD DE AGREGADO

donde:

C =cantidad de agregado en libras por yarda cuadrada[Lb/Yd2]

H =agregado de dimensin media, que corresponde al tamao del 50 % de las partculas del agregado [Pulgadas]

G =peso especfico del agregado, dado por el mtodo ASTM.

E=factor en % que representa la prdida del agregado por segregacin o distribucin.

Adems:

donde:

V =fraccin de vacos del agregado suelto

W =peso del agregado suelto [Lb/pie3] (Mtodo ASTM C-29)

VALORES DEL FACTOR DE PERDIDA E

Tabla III.7. Valores del Factor de Perdida E

FORMULA CORREGIDA PARA EL CLCULO DE LA CANTIDAD DE LIGANTE

donde:

Bcantidad total de asfalto a ser aplicado en galones por yarda cuadradaHagregado de dimensiones medias en pulgadasTfactor de trfico que depende del volumen de trfico pronosticadoSfactor de correccin por texturaAes la correccin por absorcin en Gal/Yd2 medida a 60 F (15,5 C)

Res la fraccin de asfalto residual del ligante asfltico seleccionadoVALORES DEL FACTOR DE TRAFICO T

Tabla III.8.Valores del Factor de Trafico T

Para agregados redondeados el factor de trfico se debe incrementar en 0,05 en cada caso.

Correccin por la textura de la superficie en Gal/Yd2: Representa la prdida o ganancia que producen las caractersticas de textura de la superficie existente.

FACTORES DE CORRECCIN POR TEXTURA S

Tabla III.9.Valores de Correccin por la Textura de la Superficie S

Cuando la superficie tiene exceso de ligante la correccin es negativa en relacin a una superficie considerada lisa y firme. Para las superficies vidas la correccin tiene que ser sumada.

Para la determinacin de la rugosidad se recomienda el procedimiento de la arena, descrito en el mtodo de Tagle-Podest. No se debe confundir rugosidad o textura de superficie con porosidad. La porosidad se refiere a los espacios vacos internos del pavimento, que producen la absorcin de una cantidad importante de asfalto, ocasionando la prdida de agregados en la superficie por falta de ligante.

Una superficie porosa se identifica aplicando unas gotas de aceite lubricante en su superficie, si el aceite permanece, se considera que no existe porosidad perjudicial, por lo cual basta aplicar los valores de correccin S para superficies vidas. Si se presenta absorcin regular del aceite en pocos minutos, la superficie se considera porosa. En este caso se recomienda efectuar un pre-tratamiento utilizando 0,5 L/m2 de asfalto diluido RC-0 RC-1, de emulsin RS-1, a continuacin se esparce el agregado de 6 a 10 libras por yarda cuadrada (3,25 a 5,42 kg/m2), para posteriormente liberar al trfico por varias semanas, antes de aplicar el tratamiento superficial.

Correccin por absorcin en galones por yarda cuadrada medida a 60 F (15,5 C): Esta correccin representa la prdida de material ligante por absorcin dentro de las partculas de agregado. Para los materiales que usualmente no tienen absorcin no se toma en cuenta la correccin. En cambio cuando el agregado es de naturaleza absorbente es necesaria una correccin, incrementando la cantidad de ligante en 0,136 L/m2 (0,03 Gal/Yd2).

Fraccin de asfalto residual: Cuando se utilizan asfaltos diluidos, se debe agregar la cantidad de disolvente que perder el ligante seleccionado, como consecuencia de su evaporacin. Los valores de este factor se detallan en el cuadro siguiente:

VALORES DE LA FRACCIN RESIDUAL R

Tabla III.10Valores de la Fraccin Residual R

FRMULAS CORREGIDAS EXPRESADAS EN UNIDADES MTRICAS

PROYECTO DE TRATAMIENTOS SUPERFICIALES MLTIPLES

El mtodo recomendado por McLeod, parte de los siguientes presupuestos:

En los tratamientos superficiales mltiples la cantidad de ligante bituminoso y de agregado requerido para cada capa es la misma, con pequeos ajustes.

La cantidad de ligante bituminoso y de agregado de cobertura que ser aplicado en cada capa, se debe considerar como si fuera un tratamiento simple. De esta forma es posible utilizar las frmulas anotadas anteriormente, con ligeras modificaciones:

Para aplicar estas frmulas se deben cumplir las siguientes condiciones:

Graduacin de agregado para cada capa.

Se debe determinar para cada capa, el valor del tamao medio (H) del agregado.

Volumen del trfico pronosticado.

Correccin del ligante asfltico debido a las caractersticas de textura (rugosidad) de la superficie sobre la cual se aplicar la primera capa del tratamiento superficial.Cada capa del tratamiento mltiple debe ser construida inmediatamente despus de la capa anterior, sin permitir ningn trfico durante la construccin.

El espesor de cada capa del tratamiento mltiple debe ser igual al tamao del agregado correspondiente a esa capa.

Si fuera posible, para la primera capa debera utilizarse agregado de una sola dimensin. Se podr utilizar agregado graduado, con un control adecuado de la cantidad de finos.

El dimetro del agregado seleccionado para cada capa, debe ser de 0,5 a 0,6 del dimetro de la capa que le antecede.

La cantidad de agregado y de asfalto se calcular suponiendo que cada capa corresponde a la capa de un tratamiento superficial simple.

La cantidad de agregado para la primera capa se determinar utilizando la frmula:

kg/m2Para calcular la cantidad de agregado para la 2 capa de tratamiento doble, o para la 2 y 3 capa de un tratamiento triple, se utiliza la frmula anterior corregida por un factor M, cuyo valor es determinado por la experiencia, de acuerdo con las condiciones locales de clima, trfico, caractersticas de agregados, etc. Dependiendo de las condiciones de cada caso el valor de M puede variar de 0,80 a 1,10. por lo tanto la frmula corregida ser:

kg/m2

La cantidad de asfalto para cada capa se calcula mediante la formula:

[L/m2]

Siendo K un factor de correccin que depende de las condiciones locales de clima, trfico, tipo de agregado, etc. El autor recomienda el valor de K = 1. Para climas tropicales y trfico pesado K = 0,9, u otro valor determinado experimentalmente. En algunos casos puede ser necesario un valor mayor a uno.

La correccin del valor de S para la cantidad de ligante asfltico requerida para la primera capa, debe ser hecha en base a las caractersticas de textura (rugosidad) de la superficie donde se va aplicar el tratamiento. No es necesaria ninguna correccin para las siguientes capas de un tratamiento mltiple.

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